Осцилляции в пучке нейтральных K-мезонов

    А. Пайс и О. Пиччиони предсказали специфическую особенность взаимодействия K⁰-мезонов с ядрами - осцилляцию в пучке нейтральных K-мезонов.

    Пучок ^--мезонов падает на мишень 1 (рис. 1), в которой в результате реакции

^- + p + K⁰

образуются -гипероны и K⁰-мезоны. В точке (1) вблизи мишени K⁰-мезоны представляют собой равную смесь состояний и

|K⁰> = |> = (|> + |>)/.

При движении вправо в волновой функции K⁰ компонента будет распадаться быстрее, чем , из-за разного времени жизни состояний и . При t >> () волновая функция будет представлять собой практически чистое состояние /, которое в свою очередь является суперпозицией состояний
|K⁰> и |⁰>

|>/ = (|K⁰> + |⁰>)/2.

В результате взаимодействия пучка -мезонов со второй мишенью будет наблюдаться реакция

⁰ + p + ⁺,

которая невозможна под действием K⁰-мезонов. Таким образом, в результате взаимодействия с мишенью, в пучке будет возрастать доля K⁰-мезонов (процесс регенерации).
    Динамику регенерации K⁰ и ⁰ в пучке можно описать следующим образом.

K(t) = [(t) + (t)],
(t) = exp[-iEt/-_Lt/2],
(t) = exp[-iEt/-_St/2],
K(0) = K⁰,

где _L и _S -постоянные распада и -мезонов.
Учитывая, что

|> = (|K⁰> - |⁰>)/,  |> = (|K⁰> + |⁰>)/ и
E² = p²c² + m²c⁴,

после преобразования получим

K(t) = 1/2{K⁰[exp(im_Lt-_Lt/2) + exp(im_St-_St/2)] + ⁰[exp(im_St-_St/2) - exp(im_Lt-_Lt/2)].

Вероятности W(K⁰) и W(⁰) наблюдения в момент t состояний K⁰ и ⁰

W(K⁰) = 1/4{exp(-_Lt) + exp(-_St) + 2exp[-t(_S+_L)/2]cosmt };
W(⁰) = 1/4{exp(-_Lt) + exp(-_St) - 2exp[-t(_S+_L)/2]cosmt }.

Зависимости  W(K⁰) и W(⁰) от времени показана на рис. 2. По периоду осцилляции можно определить разность масс и  -мезонов.

m() - m() = (3.491 + 0.009)·10^-12 МэВ.

Другие главы учебника Физика

Элементы кинематики 3.1. Материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело - простейшие физические модели 3.1.1. Материальная точка 3.1.2. Система материальных точек 3.1.3. Абсолютно твердое тело 3.2. Тело отсчета 3.3. Система отсчета 3.4. Положение материальной точки в пространстве 3.4.1. Координаты точки 3.4.2. Радиус-вектор - r 3.4.2.1. Компоненты радиуса-вектора 3.4.2.2. Модуль радиус-вектора 3.5. Траектория 3.6. Путь 3.7. Перемещение 3.8. Скорость 3.8.1. Скорость направлена по касательной к траектории 3.8.2. Компоненты скорости 3.8.3. Модуль скорости 3.9. Вычисление пройденного пути 3.10. Ускорение 3.10.1. Нормальное и тангенциальное ускорение 4.0. Динамика материальной точки 4.1. Почему в кинематике вводят только две производные от радиуса-вектора 4.2. Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона 4.3. Сила 4.4. Масса тела 4.5. Импульс материальной точки 4.6. Второй закон Ньютона 4.6.1. Система Си (System international) 4.6.1.1. Размерность силы 4.7. Третий закон Ньютона

;

Атомные станции с реакторами РБМК 1000 Преобразование энергии на АЭС Конструкция реактора РБМК-1000 Турбина реакторной установки Сепаратор-пароперегреватель Насосы атомной станции с реактором РБМК Система радиационного контроля Атомные станции с реакторами ВВЭР Система управления и контроля Атомные станции с реакторами БН-600 Высшая Математика Курс лекций - 1 семестр Интегралы - второй семестр примеры решения задач Конспекты - третий семестр Производная - 4 семестр ТФКП теория функции Дифференциалы задачи Mathematica учебник Ядерное разоружение Ядерные испытания Ядерная физика MATLAB электронный учебник Maple 7 математический анализ Первообразная курсовые задания Типовой по Кузнецову Смоленская АЭС Чернобыльская катастрофа